Python：實例 __dict__ 詳解

在 Python 的對象模型中，實例的屬性并不是直接存在于對象內部的字段，而是統一存放在一個名為 __dict__ 的映射結構中。

理解實例 __dict__，本質上是在理解實例屬性從何而來、屬性如何被創建、查找與銷毀以及實例命名空間的生命周期與作用邊界。

一、實例 __dict__ 的定義與本質

實例 __dict__ 是一個字典對象，用于存儲實例對象的“實例級屬性”。

type(a.__dict__)     #

? a.__dict__ 是實例命名空間（Instance Namespace）。

? 鍵是屬性名（字符串），值是對應的屬性值。

每個實例都有自己獨立的 __dict__。因此：

print(a2.__dict__)    # {'x': 2}

實例之間不會共享 __dict__。

二、實例屬性的創建機制：寫入即綁定

實例屬性并不需要提前聲明。任何對實例屬性的賦值操作，都會直接寫入實例的 __dict__。

a.y = 20

等價于：

a.__dict__['y'] = 20

這說明，Python 中實例屬性是運行期動態綁定的。實例 __dict__ 是屬性創建的唯一存儲位置（不考慮 時）。

刪除屬性時同理：

del a.__dict__['y']

三、實例 __dict__ 在屬性查找中的位置

當訪問 a.attr 時，Python 使用以下固定順序進行查找（簡化版）：

1、實例 a.__dict__

2、類 A.__dict__

3、父類的 __dict__（按 MRO 順序）

4、若仍未找到，觸發 __getattr__()

因此，實例 __dict__ 具有非常高的優先級。

示例：

print(A.x)     # 100

原因是：

a.__dict__ == {'x': 10}

實例屬性會遮蔽（shadow）同名類屬性。

四、實例 __dict__ 的生命周期

實例 __dict__ 的生命周期與實例對象完全一致。

1、創建時

a = A()

此時：

a.__dict__ == {}

實例創建完成后即擁有一個空的 __dict__。

2、使用期間

隨著屬性賦值、修改、刪除，實例 __dict__ 持續變化：

del a.x

3、銷毀時

當實例對象被垃圾回收：

del a

實例 __dict__ 隨實例一并銷毀，不會留下任何“殘余屬性”。

因此，實例 __dict__ 不具備跨實例、跨生命周期的持久性。

五、實例 __dict__ 與方法、描述符的關系

1、實例方法不存放在實例 __dict__

'a.f' in a.__dict__     # False

方法定義在類體內，存放于類 __dict__（此處為 A.__dict__）中，通過描述符機制動態綁定。

2、數據描述符優先級高于實例 __dict__

對于數據描述符（比如 ）：

a.x   # 42

數據描述符優先于實例 __dict__，但非數據描述符優先級要低于實例 __dict__。

六、實例 __dict__ 與 __slots__ 的限制關系

如果類定義了：

a.x = 1

此時：

hasattr(a, '__dict__')   # False（默認）

__slots__ 會移除實例 __dict__，實例屬性改為使用靜態結構存儲，從根本上改變了實例命名空間模型。

若要顯式保留：

    __slots__ = ('x', '__dict__')

七、常見誤解與澄清

誤解 1：實例屬性存放在類中

? 錯誤

? 正解：實例屬性只存放在實例 __dict__ 中。

誤解 2：實例 __dict__ 與類 __dict__ 是同一個

? 錯誤

? 正解：它們是完全不同的命名空間。

誤解 3：方法屬于實例

? 錯誤

? 正解：方法屬于類，通過描述符機制綁定實例。

誤解 4：刪除實例不會影響類屬性

? 正確

實例 __dict__ 的生命周期與類完全無關。

小結

實例 __dict__ 是實例級命名空間，用于存儲對象在運行期動態綁定的屬性。它以字典形式存在，生命周期與實例一致，在屬性查找順序中通常優先于類 __dict__。實例屬性的賦值、修改與刪除本質上都是對實例 __dict__ 的操作。方法不存放在實例 __dict__ 中，而是定義在類中并通過描述符機制動態綁定。

理解實例 __dict__ 有助于掌握 Python 的屬性模型、命名空間體系與對象生命周期管理。

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